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新發現病菌也有公私之分有特殊合作模式

2019-06-07 16:00:30来源:励志吧0次阅读

  近日,从中国科学技术大学了解到,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心金帆教授课题组的一项交叉科学研究,揭示了绿脓杆菌中合作演化稳定的机制。而且其成果日前发表在国际权威学术期刊《自然 通讯》上。

  绿脓杆菌是一种在自然界广泛存在的条件性致病菌。在绿脓杆菌的过程中,宿主体内的铁被宿主产生的螯铁蛋白束缚导致不能被细菌摄取利用,这将导致细菌无法在宿主体内生长复制。此时,绿脓杆菌会通过一种特有的合作模式生产,分泌一种公共的载铁子帮助细菌摄取关键的物质铁。然而,这种合成(无私)的细菌行为在演化中并不稳定,很容易受到自私的,也就是不生产载铁子细菌的入侵,最终导致合作的崩溃。理解绿脓杆菌这种特有合作机制,对如何保持稳定而不被自私菌入侵具有重要的临床指导意义。

  研究人員發現,當細菌在外界環境張力較小時,細菌傾向于分享公共產物,此時無私的細菌可以被自私細菌入侵而取代。但是一旦外界環境變差,如紫外線、抗生素、免疫反應等,細菌會通過主動減少公共產物的外排將載鐵子私有化,這些私有化的物質可以幫助細菌抵抗環境張力渡過難關,自私菌因為沒有載鐵子的保護而被淘汰。這種特有的策略被稱之為 條件性的私有化 。

  通过研究人员后续演化实验以及理论计算证明,条件性的私有化可以保护细菌的合作不被自私细菌入侵。条件性私有化机制的阐明对理解微生物合作的起源、演化、稳定具有重大意义,同时对治疗绿脓杆菌介导的感染提供有趣的新思路,即通过干扰条件性的私有化,利用 无间道 的方式破坏、瓦解细菌之间的合作,从而在宿主内清除致病菌。

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